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wang.zhou.803 的博客

 
 
 

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生命可能还要早3亿年出现  

2015-11-06 18:58:06|  分类: 科学研究(考古资 |  标签: |举报 |字号 订阅

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生命可能还要早3亿年出现 - 月儿弯弯 - wang.zhou.803 的博客

 地球上第一个微生物到底是什么时候出现的呢?

如果碳确实是由微生物生成的,那么,地球生命的出现时间要往前推3亿年。德国蒂宾根大学地球生物学家安德里亚斯·开普勒说。

碳的稳定同位素比通常被用来作为古老岩石样本里的生命指示器。一个高水平的碳-12或碳-13表明,碳会被生物体加工。因为有些代谢酶参与了使无机碳成为碳-12的过程。在这个案例里,显微镜下看到的石墨来自两个样本,它们嵌入在锆石的薄片里,这些来自西澳大利亚杰克山的无数锆石薄片中的一片,被认为含有地球最古老矿物质的成分。

美国洛杉矶加利福尼亚大学的研究人员测定了石墨包含物的点位,之后,用二次离子加光谱测定法,往石墨的表面射入了一道铯离子,测量了它们的同位素构成。“我们用铯离子束钻通锆石表层,进入石墨里,这样,石墨在被用来做研究之前不会被污染。”研究团队的成员伊丽莎白·贝尔说。

该团队的分析表明,在这个样本里的碳含有的碳-12大概是2%,跟地球上的碳含量差不多。“因为生物体倾向于集中在碳-12上,这是生命的潜在信号。”贝尔说。如果锆石样本有41亿年那么古老,那么,被封闭的石墨则更老。她说,“这说明地球上的生命始于更早的年代,要提前几亿年。”这个发现也提供了新的研究视角——在40-46亿年前,当地球处于冥古宙时代,它长得啥模样?

“虽然在此之前,科学家们提出,早期的地球在流星的轰炸下,是贫瘠不毛的、干燥的、炎热的,但是冥古宙锆石描绘出了一幅新图画:这个星球可能跟今天的地球差不多,很适宜于生存。”贝尔说:“例如,锆石在氧-18里的的低结晶温度和浓缩性表明,那时可能存在着液态水。”

参与了此项研究的开普勒说,“如果碳真的来源于微生物,那么地球生命史真的要推前3亿年,但是,这个研究成果也还不能广泛发布,因为他们发现这种结论仅适用于565种锆石的一种。而且,非生物进程也能导致同样的同位素分离。因此,还有待进一步研究证实。”

的确,即使没有生物体的卷入,也能导致类似的同位素比,贝尔解释说。但是她也指出,把这种碳浓缩进任何石墨形状里,且封闭在锆石里,具有地球化学特性的运作机制相当复杂,几乎是不能实现的。

解决这个争论的最好办法是找到和测量更多的古老岩石的样本,贝尔说。“比如说,1000个来自38亿到44亿年前的岩石样本,我们就可以分析数据模型,得出关于冥古宙生命的更加确实的证据。”

冥古宙是太古宙之前的一个宙,开始于地球形成之初,结束于38亿年前,但依据不同的文献可能有不同的定义。冥古宙最初是由普雷斯顿·克罗德(Preston Cloud)于1972年所提出的,原本是用来指已知最早岩石之前的时期。冥古宙的最后一个代对应为月球地质年代中的早雨海世,以月球的东海撞击事件为结束时间(约为38.4亿年),这也是内太阳系的后期重轰击期的结束标志。在整个冥古宙,地球从46亿年前形成,从一个炽热的岩浆球逐渐冷却固化(计算表明仅需1亿年),出现原始的海洋、大气与陆地,但仍然是地质活动剧烈、火山喷发遍布、熔岩四处流淌,在41亿年前到38亿年前地球持续遭到了大量小行星与彗星的轰击,根据同时期月球撞击坑推算(月球面对地球的那一面的大部份大型盆地如危海、宁静海、晴朗海、肥沃海和风暴海也都是于此一时期撞击形成的)。

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